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1、小径凹隧道富水溶洞涌水施工对策及治理小径凹隧道富水溶洞涌水施工对策及治理 摘要本文广州市增城至从化高速公路小径凹隧道富水溶洞涌水治理施工工程实例，详细阐述隧道溶腔涌水治理关键技术，供类似工程参考借鉴。 关键词 增从高速公路 小径凹隧道 富水溶洞涌水治理 中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号： 1.概况 1.1工程概况 由中铁十九局集团第五工程有限公司承建的广州市增从高速公路S13标小迳凹隧道进出口分别位于广州市增城市派潭镇和从化市江浦镇境内，隧道洞身处于大金岭西南、小迳村以西，横穿小迳凹山体。隧道最大埋深约160m,设计为上下行分离式独立双洞四车道高速公路隧道。左线隧道起讫
2、里程：ZK6+891ZK7+785，全长894m；隧道平面线型进口为直线，出口为圆曲线，曲线半径R=1800m；纵面线型为+1.3%和-2.5%的人字坡。右线隧道起讫里程：YK6+883YK7+785，全长902m；隧道平面线型进口为直线，出口为圆曲线，曲线半径R=2000m；纵面线型为+1.3%和-2.5%的人字坡。隧道选择采用拱部单心半圆，侧墙为大半径圆弧的单曲墙式内轮廓断面，该轮廓净空面积为68.31m2,净空周长为32.30m。原设计施工采用新奥法双洞双口出口端单向掘进，后由于总体工期调整原因变更为双洞四口掘进，、围岩采用两台阶施工，、级围岩采用三台阶施工。 1.2水文地质气象特征 该
3、隧道地处低山区，隧道北侧大金岭山顶标高340.1m，隧址内小迳凹最高为257.7m，隧道洞身地面标高最大255.6 m，最低隧道洞口标高92.08m，相对高差最大165.62m，山体走向基本与路线垂直，山坡植被主要为灌木、乔木和果树，洼地农作物以水稻为主，居民稀少。 小迳凹隧道属南亚热带季风气候区，气候温暖湿润。区内年平均气温21.8，极端最低气温-0.3。极端最高气温39.1。年平均降水量约1680.5mm，日最大降水量284.9mm，时最大降水量101.1mm。雨季的开始期在4月初，结束期在9月底，降水量占年降水量的81%。年内暴雨较集中在59月份。年蒸发量14001600mm，年平均相对
4、湿度为79%。本区风向季节性变化比较显著，从春季至初秋盛行偏南风，秋季至冬末盛行偏北或偏东风，年平均风速1.9m/s。线路所在地受台风影响，台风季节常出现在每年的59月，工程施工过程及运营期间可能遭受台风暴雨的影响和破坏。 小迳凹隧道横穿小迳凹山体，隧道区无大的地表水系。仅隧道起点以西约1Km有一拖罗水库，水库正常蓄水位约57.50m，库水水位远低于隧道洞口底标高92.18m，且远离隧道，库区水体对隧道无影响。 隧址区地处低山、丘陵区，隧道地形特征为洞身高、洞口低。地表水分水线近似以小迳凹北东南西向的山脊线为界，大气降水以地表迳流的形式向山脊线两侧排泄。 地下水主要为强风化中风化层中的裂隙水，
5、局部为松散层中的孔隙水,富水性弱，透水性较弱中等，地下水主要接受大气降水补给和相邻含水层的侧向及垂向补给。由于地形陡峭,地下水上部相对隔水层厚度大,地下水直接接受降水补给程度低,地下水含水层在地形切割强烈处以散点状泉水形式出露，或向相邻含水层排泄。 勘察期间测得SZK103附近单泉流量为1.23升/秒。而据广东省水文工程地质一大队1：200000水文地质普查资料，泉流量一般为0.053.12升/秒，地下迳流模数6.6579.33升/秒平方公里。地下水含水量中等. 工程场地属于华南准地台南岭构造体系佛冈丰良纬向构造亚带清远安流纬向断裂带南缘、增城隆起北缘，从化复式向斜为介于其间的次一级纬向构造，
6、新华夏构造体系粤中凹陷北东向广州从化断裂带纵贯其中，是区内成为纬向构造体系和新华夏构造体系复合交接地带。路线区位于从化复式向斜的南翼。广州从化断裂带的东侧，构造以纬向构造体系东西向压性断裂为主，其次为新华夏构造体系北东向压扭矩性断裂。该隧道施工区内未见较大断裂发育。 隧道场地属深变质岩区，岩性复杂，突变性大，差异风化明显，受近南北向区域构造应力影响，岩石普遍具有挤压破碎现象，局部构造分布有构造角砾岩等。 2富水溶洞涌水情况描述 2011年2月16日晚上20：30点，小迳凹隧道出口右洞在进行右洞下导右侧（进洞方向）YK7+380处放炮之后，20：50隧道进行通风，出渣班进洞准备出渣，发现在YK7
7、+380处左侧（进洞方向）下导拱脚位置有一处水洞，空洞内存有大量地下水，水洞位置自隧道轴线向左侧横穿隧道并向左侧围岩内侧延伸，延伸长度至少8m(里边长度无法测量)，水洞高度自隧道底板向下6m左右。该水洞出水无压力，出水量极大，现场用2台75kw水泵24小时几乎不停向外排水，该水洞水位一直未下降，现已将YK7+420-7+370里程段混凝土铺垫层淹没，发现出水后现场技术员马上封锁洞口，通知隧道电工将洞内水可能淹到之处的电源切断并清理被淹电线和配电箱等等设施。 洞内积水：长度150(YK7+530-YK7+380),各断面测量水深量尺数据为：YK7+530水位为0.26m、YK7+500水位为0.
8、54m、YK7+470水位为0.75m、YK7+440水位为1.35m、YK7+410水位为1.58m、YK7+380水位为1.80m，平均水位约为：1.05m。洞身宽为10m，总积水量为150*10*1.05=1575m3. 通过现场水位测量，该里程YK7+380处水洞水位标高比设计水沟沟底高22cm。由于该水洞横穿隧道横向6米，且水洞在隧道路面下近6m多深，同时经技术人员在进洞方向左侧洞口水沟处量测水流速度，水沟断面为矩形数据如下：水流宽为0.74m，水流高度为0.09m，水流长度为10m。经现场用泡沫浮漂测得浮漂通过10m段时间分别为9.57s、9.65s、9.79s，平均为9.67s，
9、每秒水流量为0.74*0.09*10/9.67=0.069m3，即每小时水流量为0.069*3600=248.4m3。 3治理方案 3.1溶腔范围探测，确定填补范围 对隧道右侧位置进行打孔探测，探测右侧路面下有无水洞延伸，用3.5m钻杆沿水洞行进位置在YK7+378-YK7+382范围探测打孔，梅花形布置，间距25cm。如右侧经探测也有水洞必须进行处理，采取将顶部岩石爆破处理，爆破后将溶洞内水排干，再浇筑自流免振捣膨胀混凝土至基层底标高，混凝土数量以实际施工为准。 3.2做好涌水外排措施 加强排水，现场目前现有2台75kw出水量200立方水泵2台，再增加1台同型号水泵，防止雨天水洞水量增加要满
10、足排水要求。 3.3线下溶腔混凝土填补补强 隧道路面空腔体处灌注水下混凝土，混凝土少加些早强剂、防渗剂及膨胀剂。灌注混凝土宽度4m左右，灌注高度以达到隧道底板标高以下为准。 水下混凝土施工采取同钻孔灌注桩施工方式，灌注采用自流免振膨胀混凝土，首先将导管插入要灌注的空腔内部，尽量将导管插到空腔的底部，上面连接料斗，之后将料斗底部用阀门堵住，将料斗内混凝土装满后打开漏斗阀门，首批混凝土灌入空腔底后， 应紧凑地，连续地进行，严禁中途停工，在灌注过程中要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入空腔内。灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降和空腔内内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的
11、提升和拆除。因现场实际空腔体积无法确定，故注入混凝土量以实际施工为准。 3.4溶腔涌水结构外引排措施 结合用水量的测定以及对雨季水量的预估，经研究讨论在水洞洞口处预埋三根直径为40cm不锈钢钢管，防止工后腐蚀。钢管侵入水洞体内3m，外露20cm，外露钢管中心线与设计隧道水沟沟底标高一致，自内向外倾斜布置，钢管预埋时在水洞口1米范围内浇筑膨胀混凝土固定钢管；混凝土水洞内水位上升，即可由钢管直接引到水沟处。同时在设计排水沟内设置集水井，集水井宽同排水沟尺寸，长度拟定采用1.5米，深拟定为1.2米；集水井壁厚采用20cm混凝土，混凝土标号同设计排水沟相同；工程数量为1.2m3。 3.5溶腔填补范围二
12、衬加强措施 为防止通车后水洞处积水水压太大（尤其是雨季高峰季节），对隧道二次衬砌造成侵蚀破坏，为防止混凝土开裂，加强隧道及水沟二衬砌支护力量。在YK7+360-YK7+400（40m）位置水沟及拱墙二衬均采用C25钢筋混凝土（原设计二次衬砌无钢筋），钢筋加强，环向筋用25螺纹代替22螺纹。每延米25钢筋712.65Kg；12钢筋132Kg；8钢筋46.13Kg。 4治理效果 41地质雷达检测 2011年4月18日采用美国Sir-3000地质雷达对小径凹隧道右洞YK7+360-YK7+400（40m）位置沿隧底进行检测，结果如下地质雷达检测波形图，结论：小径凹隧道右洞该里程段线下填充完整，无空洞。 42引排水措施现场排水量实测情况 2011年5月5日，该段隧道二衬施工结束后，检查预埋水管排水情况：流量依旧较大，仍采用两台水泵沿水沟外排，详见下图引排水孔排水情况记录照片 结论：本次小径凹隧道YK7+360-YK7+400溶腔涌水治理基本满足隧道设计及规范要求。 5 结束语 对隧道溶洞的治理需要早发现早治理，而且要做到一次性到位，一劳永逸为原则，小径凹隧道在发现溶洞后，根据以往治理经验合理勘察、合理引排治理，经检测效果显著，综合治理成本较低，得到业主的认可。治理中的一些细节可供类似工程参考借鉴。-最新【精品】范文
